SE416319B

SE416319B - SET TO MAKE PAPER WATER-RESISTANT MEDIUM SILICON HALOGEN DANGER AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION OF THE SET

Info

Publication number: SE416319B
Application number: SE7604069A
Authority: SE
Inventors: E E Tompkins
Original assignee: Dennison Mfg Co
Priority date: 1975-04-09
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1980-12-15
Also published as: FI60266B; NO147844B; NO761155L; DK152476A; NL7603725A; FR2307078B1; GB1547293A; DE2615632A1; FR2307078A1; JPS51135888A; FI760981A; IT1059616B; FI60266C; JPH0253559B2; CA1106110A; SE7604069L; NO147844C; BE840578A; DE2615632C2

Description

x p,1so4oe9-o p 2 10 15 20 25 30 35 Det näraliggande sättet att försöka eliminera ovannämnda bi- produkt (väteklorid) är att neutralisera denna, exempelvis genom an- vändning av ammoniak, såsom beskrivas i den amerikanska patentskriften 2.306.222. Neutralisation är emellertid icke endast en komplikation utan erfordrar typiskt ett vätskebad och är således olämpligt för vissa produkter, såsom papper. x p, 1so4oe9-o p 2 10 15 20 25 30 35 The related way of trying to eliminate the above-mentioned by-product (hydrogen chloride) is to neutralize it, for example by using ammonia, as described in U.S. Pat. No. 2,306,222. However, neutralization is not only a complication but typically requires a liquid bath and is thus unsuitable for certain products, such as paper.

Vidare erhöll man vid dessa neutralisationsförsök uppenbarligen icke någon kommersiellt accepterbar produkt. Sålunda återfinns i den amerikanska patentskriften 2.824.778 (1958) fö1¿anae uttalande: "Fastän det varit föga svårt att göra tygerna vattenavstötande, har inget förfarande hitintills utvecklats, som icke resulterar i allvarlig nedbrytning och förlust_av styrka och inget av de likväl utvecklade processerna har uppnått någon kommersiell framgång.Furthermore, in these neutralization attempts, no commercially acceptable product was apparently obtained. Thus, U.S. Pat. No. 2,824,778 (1958) states: "Although it has been little difficult to make the fabrics water-repellent, no process has been developed so far which does not result in severe degradation and loss of strength and none of the processes nevertheless developed. has achieved any commercial success.

En lösning på de ovannämnda svårigheterna ansågs enligt den amerikanska patentskriften 2.824.778 ligga i att "cellulosamaterialet utsättes för en gasformig blandning av silanen och en inert gas under sådana tid- och temperaturbetingelser, som visat sig lämpliga för att medge den önskade reaktionen mellan materialet och silanen, medan sidoreaktionerna, som orsakar nedbrytning, undvikes, och att omedelbart eller mycket kort tid därefter neutralisera under reaktionen bildade, sura biprodukter genom att neddoppa materialet i en svag, alkalisk lösning¥. Den neutralisation, som erfordrades enligt detta förfarande, ansågs enligt den amerikanska patentskriften 2.995.Ä70 (1961) vara umbärlig genom åstadkommande av en sluten behandlingszon, genom vilken aerosolångor av behandlingsreagenset strömmade huvudsakligen uppåt.A solution to the above difficulties was considered according to U.S. Pat. No. 2,824,778 to be that the cellulosic material is subjected to a gaseous mixture of the silane and an inert gas under such time and temperature conditions as have been found suitable to allow the desired reaction between the material and silane, while avoiding the side reactions which cause decomposition, and to neutralize acidic by-products formed during the reaction immediately or very shortly thereafter by immersing the material in a weak, alkaline solution ¥. The neutralization required by this procedure was considered according to the U.S. Patent No. 2,995.70 (1961) to be indispensable by providing a closed treatment zone through which aerosol vapors of the treatment reagent flowed substantially upward.

Biprodukterna avlägsnades därefter konstant från reaktionszonen genom uppåtriktad strömning.The by-products were then constantly removed from the reaction zone by upward flow.

I en serie försök, som genomfördes huvudsakligen i enlighet med den amerikanska patentskriften 2.995.470 användes sprutmunstycken för erhållande av en uppåt strömmande silanblandning. Det behandlade materialet uppgawsvara vattenavstötande, men pH-@ätejoniseringspoten- tialen) var så låg (mindre än 3 inom området 1-14, där 7 är neutral- punkten) att produkten betraktades som otillfredsställande och utsatt _för oacceptabel syranedbrytning.In a series of experiments carried out mainly in accordance with U.S. Pat. No. 2,995,470, spray nozzles were used to obtain an upwardly flowing silane mixture. The treated material was water repellent, but the pH (ionization potential) was so low (less than 3 in the range 1-14, where 7 is the neutral point) that the product was considered unsatisfactory and subject to unacceptable acid degradation.

Trots vad som utläres i den amerikanska patentskriften 2.995.470 (1961) angavs senare (1969) i den kanadensiska patentskriften 906.8Ä9 (1972): "sitinciils har behandlingen av ee11u1°samateria1 erfordrat att det behandlade materialet neutraliseras omedelbart efter exponering för halogeniden genom neddoppning i ett vattenhaltigt, alkaliskt mediumh 10 20 25 30 35 ÅO 3 760lr069-0 Nedbrytningseffekterna hos biprodukterna i form av vätehalögenid an-I sågs undvikas genom att påföra kiselhalogenidångor på materialet i närvaro av ånger av ett inert lösningsmedel. Det uppgavs i den ameri- kanska patentskriften 3.856.558 (1974) att användningen av lösnings- medel är en föredragen utföringsform.Despite what is taught in U.S. Pat. No. 2,995,470 (1961), it was later stated (1969) in Canadian Pat. No. 906,89 (1972): "sitinciils, the treatment of ee11u1 ° samateria1 has required that the treated material be neutralized immediately after exposure to the halide by immersion. in an aqueous, alkaline medium 10 20 25 30 35 ÅO 3 760lr069-0 The degradation effects of the by-products in the form of hydrogen halide were observed to be avoided by applying silicon halide vapors to the material in the presence of vapors of an inert solvent. U.S. Pat. No. 3,856,558 (1974) discloses that the use of solvents is a preferred embodiment.

Försök utfördes i enlighet med det förfarande, som finns be- skrivet i den kanadensiska patentskriften, varvid följande belysande resultat erhölls. Brunt kraftpapper med en fukthalt av 7,99 vikts-% förtorkades i en ugn vid ungefär 1500 med en uppehållstid av ungefär 3 sek för att minska fukthalten till ungefär 5 vikts-%. Det i förväg torkade papperet bringades att kontinuerligt passera genom en kammare, som tillfördes silanångor i närvaro av toluen som ett inert lösnings- medel. Silanångorna utgjordes av en blandning av 70 vikts-% metyltri- ulorßilan, 20 vikta-gt aimstylaiklorﬂuan, och 10 vikm-aé meuyldiklør- silan, och utgjorde 1 vikts-% av papperets vikt. Det inorta lösnings- medlet,dvs, toluen, förelåg i en koncentration av 10 volym-% av 20 mol-% av den totala kompositionen tillfördes kammaren. Uppehållstiden för papperet i kammaren var ungefär 6 sek. i en atmosfär, som inne- fattar 2 volym-% och toluen vid rumstemperatur. Sedan papperet ut- tagits från behandlingskammaren bringades papperet att passera intill strålningsupphettare för att höja papperets yttemperatur till ungefär 9300 och en luftström riktades mot papperet. En provbit anordnades under en vattenkran och befanns uppvisa vattenavstötningsförmåga.Experiments were performed according to the procedure described in the Canadian patent specification, whereby the following illustrative results were obtained. Brown kraft paper with a moisture content of 7.99% by weight was pre-dried in an oven at about 1500 with a residence time of about 3 seconds to reduce the moisture content to about 5% by weight. The pre-dried paper was passed continuously through a chamber which was fed with silane vapors in the presence of toluene as an inert solvent. The silane vapors consisted of a mixture of 70% by weight of methyl trifluorosilane, 20% by weight of methyl stichloroylane, and 10% by weight of meuyldichlorosilane, and constituted 1% by weight of the weight of the paper. The inert solvent, i.e., toluene, was present in a concentration of 10% by volume of 20 mol% of the total composition was added to the chamber. The residence time of the paper in the chamber was about 6 sec. in an atmosphere containing 2% by volume and toluene at room temperature. After the paper was removed from the treatment chamber, the paper was passed to a radiant heater to raise the surface temperature of the paper to about 9,300, and an air stream was directed toward the paper. A test piece was placed under a water tap and was found to have water repellency.

Emellertid var behandlingsförfarandet fullständigt otillfredsställande.However, the treatment procedure was completely unsatisfactory.

För att erhålla tillräcklig reaktion av silanen var det nödvändigt att fullständigt igensätta apparatens utströmningsanläggning, vilket resulterade i att fabriken fylldes med farliga silanångor. Någon be- stämning av draghållfastheten utfördes icke.In order to obtain a sufficient reaction of the silane, it was necessary to completely clog the outlet system of the apparatus, which resulted in the factory being filled with dangerous silane vapors. No determination of the tensile strength was performed.

Vid en tidigare företagen serie av försök med användning av lös- ningsmedlet har det visat sig, att fastän det erhölls viss förbättring, var den erhållna produkten fortfarande otillfredsställande, eftersom pH var fortfarande så lågt att, enligt de, som utförde försöken, pro- dukten var oacceptabel.In a previous series of experiments using the solvent, it has been found that although some improvement was obtained, the product obtained was still unsatisfactory, since the pH was still so low that, according to those who performed the experiments, the product was unacceptable.

Det är följaktligen ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma behandling av material i syfte att göra dessa vattenavstö- tande utan erhållande av någon anstötlig syranedbrytning. Ett annat ändamål är att åstadkomma denna behandling i kommersiell skala. Ännu ett ändamål är att uppnå behandling med hög hastighet av material i syfte att göra dessa vattenavstötande.Accordingly, it is an object of the present invention to provide treatment of materials for the purpose of rendering them water-repellent without obtaining any offensive acid degradation. Another object is to provide this treatment on a commercial scale. Yet another object is to achieve high speed treatment of materials in order to make them water repellent.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att behandla material 10 15 20 25 30 35 40 e_?so4o69-0 4 i syfte att göra dessa vattenavstötande utan erhållande av anstötligﬂ syranedbrytning i kommersiell skala utan behovet av vare sig neutrali- sation eller ett inert lösningsmedel. Ännu ett ändamål är att uppnå behandling av material i syfte att göra dessa vattenavstötande med ett relativt högt pH utan behovet av neutralisation eller lösnings- medel.A further object of the invention is to treat materials in order to render them water-repellent without obtaining offensive acid decomposition on a commercial scale without the need for either neutralization or an inert solvent. Another object is to achieve treatment of materials in order to make them water-repellent with a relatively high pH without the need for neutralization or solvent.

Ovannämnda ändamål med föreliggande uppfinning uppnås genom införande av kiselhalogenidångor i icke-laminär strömning mot det material, som skall behandlas, och bibehållande av det icke-laminära strömningstillståndet under reaktionsintervallet. Den icke-laminära strömningen uppnås företrädesvis genom att konstruera behandlingskamma- ren så att man erhåller det högsta möjliga värdet på Reynolds tal under behandlingsbetingelserna. Ju högre Reynolds tal är desto större är turbulensen för strömningen. Värden på Reynolds tal, än värden inom området från ungefär 1000 till 2000 karakteriserar en som är högre icke-laminär strömning. I motsats till den laminära strömning, som användes tidigare inom facket, medför icke-laminär strömning i enlig- het med uppfinningen icke endast att den önskade graden av Vattenav- stötning uppnås relativt snabbt, utan även att man åstadkommer en tvättningseffekt med avseende på de som biprodukter bildade vätehalo- genidångorna. I enlighet med förut känd teknik, där en alltför laminär strömning utnyttjades, måste en väsentlig tidsperiod förlöpa innan materialet var lämpligt behandlat med avseende på vattenavstötning, med det resultatet att vätekloridångorna var i beröring med materialet under ett relativt långt tidsintervall och att således en icke önskvärd, negativ effekt på materialets styrka kunde föreligga.The above object of the present invention is achieved by introducing silicon halide vapors in non-laminar flow towards the material to be treated, and maintaining the non-laminar flow state during the reaction interval. The non-laminar flow is preferably achieved by designing the treatment chamber so as to obtain the highest possible value of Reynolds number under the treatment conditions. The higher Reynolds' number, the greater the turbulence for the flow. Values of Reynolds number, than values in the range from about 1000 to 2000 characterize one which is higher non-laminar flow. In contrast to the laminar flow previously used in the art, non-laminar flow in accordance with the invention not only results in the desired degree of water repellency being achieved relatively quickly, but also in achieving a washing effect with respect to those by-products formed the hydrogen halide vapors. In accordance with the prior art, where an excessively laminar flow was utilized, a substantial period of time must elapse before the material was properly treated with respect to water repellency, with the result that the hydrogen chloride vapors were in contact with the material for a relatively long time interval and thus an undesirable , a negative effect on the strength of the material could be present.

I enlighet med en aspekt av föreliggande uppfinning medger den relativt snabba vattenavstötningen, som uppnås genom användningen av icke-laminär strömning, utströmningen av den som biprodukt bildade vätekloriden innan denna kan ha någon väsentlig negativ effekt på det material, som skall behandlas.In accordance with one aspect of the present invention, the relatively rapid water repellency achieved through the use of non-laminar flow allows the outflow of the hydrogen chloride formed as a by-product before it can have any significant adverse effect on the material to be treated.

I enlighet med en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning kan behandlingstiden minskas genom användning av kvävgas som bärgas.In accordance with a further aspect of the present invention, the treatment time can be reduced by using nitrogen gas as the carrier gas.

Enligt ännu en aspekt av föreliggande uppfinning uppnås den önskade, icke-laminära strömningen genom användningen av ett flertal injektionsöppningar med liten diameter och användningen av hinder, såsom flänsar eller bafflar, i strömmen av behandlingsångor. Den icke-laminä- ra strömningen bibehålles genom anordnandet av en trång reaktionszon under behandlingstiden.According to yet another aspect of the present invention, the desired non-laminar flow is achieved through the use of a plurality of small diameter injection ports and the use of obstacles, such as flanges or baffles, in the flow of treatment vapors. The non-laminar flow is maintained by providing a narrow reaction zone during the treatment time.

Enligt ytterligare en aspekt av föreliggande uppfinning är KJ! 10 15 20 30 35 ÄO 76Ü4Û69'0 UI en utströmningskammare, som står under ett litet vakuum, anordnad vid reaktionszonen, där det förekommit en tillräcklig kiselhalogenid- omsättning för att uppnå vattenavstötning, men otillräcklig väteklorid- omsättning för att resultera i en nedbrytning.According to a further aspect of the present invention, KJ! A discharge chamber, which is under a small vacuum, arranged at the reaction zone, where there has been a sufficient silicon halide reaction to achieve water repellency, but insufficient hydrogen chloride reaction to result in a decomposition.

Allmänt kan det material, som skall behandlas, vilket kan vara ett cellulosamaterial, ha en fukthalt mellan 2 och 7 vikts-%. Materialet bringas i beröring med kiselhalogenidångor, innefattande sådana av de lägre alkylkiselhalogeniderna, under en tidsperiod av mellan unge- fär 0,1 och 8 sek. Ängorna tros reagera med vatten under bildning av en siloxan. Koncentrationen av kiselhalogeniden och beröringstempera- turen hålles så att materialet, som skall behandlas, göres vattenav- stötande med ett pH, som är större än ungefär 2,5.In general, the material to be treated, which may be a cellulosic material, may have a moisture content of between 2 and 7% by weight. The material is contacted with silicon halide vapors, including those of the lower alkyl silicon halides, for a period of time of between about 0.1 and 8 seconds. The vapors are believed to react with water to form a siloxane. The concentration of the silicon halide and the contact temperature are maintained so that the material to be treated is made water-repellent with a pH greater than approximately 2.5.

Särskilt bör fukthalten vara inom området mellan 3,5 och 6,5 %, vilket innefattar omrâdet 4 - 6 %, och fukthalten är med fördel inom området 4,5 - 6,5 %. Beröringstiden bör vara inom området 0,5 - Ä sek., vilket innefattar området 0,5 - 1,5 sek.In particular, the moisture content should be in the range between 3.5 and 6.5%, which includes the range 4 - 6%, and the moisture content is advantageously in the range 4.5 - 6.5%. The contact time should be in the range 0.5 - Ä sec., Which includes the range 0.5 - 1.5 sec.

Andra aspekter av föreliggande uppfinning blir uppenbara efter betraktande av åtskilliga belysande utföringsformer tagna tillsammans med bifogade ritning, på vilka fig. 1A är ett diagram, som belyser behandlingen av material i enlighet med tidigare känd teknik under användning av en laminär strömning av kiselhalogenid, fig. 1B är ett diagram, som belyser behandlingen av materialen i enlighet med upp- finningen med användning av icke-laminär strömning av kiselhalogenid, ﬁg. 2A är en perspektivvy av en behandLingsanordning för uppnående av icke-laminär strömning av det slag, som återges i fig. 1B, fig. 2B är en perspektivvy av ett behandlingsrör i enlighet med uppfinningen, fig. BA är ett diagram, som visar relationen mellan kiselhalogeniden och alstrandet av biprodukten väteklorid i anordningen enligt fig. 2A, fig. BB är ett diagram, som visar förhållandet mellan vattenavstöt- ningsförmågan och nedbrytningen i en behandlingsanordning i enlighet med uppfinningen, fig. BC är ett diagram, som visar förhållandet mellan tryck och längd i anordningen enligt fig. 2A, och fig. Ä är ett diagram, som visar acceptabla blandningar av silaner i triangulära koordinater för behandlingen av material i enlighet med uppfinningen.Other aspects of the present invention will become apparent upon consideration of several illustrative embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings, in which Fig. 1A is a diagram illustrating the treatment of materials in accordance with the prior art using a laminar flow of silicon halide; 1B is a diagram illustrating the treatment of the materials in accordance with the invention using non-laminar flow of silicon halide, ﬁ g. Fig. 2A is a perspective view of a treatment device for achieving non-laminar flow of the kind shown in Fig. 1B; Fig. 2B is a perspective view of a treatment tube in accordance with the invention; Fig. BA is a diagram showing the relationship between the silicon halide and the generation of the by-product hydrogen chloride in the device according to Fig. 2A, Fig. BB is a diagram showing the relationship between the water repellency and the degradation in a treatment device according to the invention, Fig. BC is a diagram showing the relationship between pressure and length in the device according to Fig. 2A, and Fig. Ä is a diagram showing acceptable mixtures of silanes in triangular coordinates for the treatment of materials in accordance with the invention.

Med hänvisning nu till ritningarna visar fig. 1A ett material 10 i form av ett ark eller en film, som förflyttas i den angivna pilens riktning och utsättas för en laminär strömning av behandlingsångor 21.Referring now to the drawings, Fig. 1A shows a material 10 in the form of a sheet or film, which is moved in the direction of the indicated arrow and subjected to a laminar flow of treatment vapors 21.

I det Lumlnärn strömningstL1|sLändet kan endast de molekyler l den gasformiga strömmen, som befinner sig i närheten av den yta, som skall behandlas, reagera med hydroxylgrupperna i materialet under bildning 10 15 20 25 30 M0 _ _'76Ûl1069-'Û 6 av den önskade siloxanfilmen. Allteftersom reaktionen fortskriderfﬂ alstras gasformig väteklorid, såsom anges medelst de prickade linjerna 31 obh rundningarna 41. En del av vätekloriden i gasform förflyttas i strömningsriktningen, men en stor del av gasen, såsom anges av rundningarna ü1', kvarblir på ytan av materialet. På grund av den huvudsakligen laminära strömningen är biprodukterna i sådan beröring med papperet att de kan kvarhållas interstisiellt därigenom, och endast förflyttar sig bort därifrån beroende på gasdiffusion.In the Luminary flow state, only those molecules in the gaseous stream which are in the vicinity of the surface to be treated can react with the hydroxyl groups in the material to form M0 _ _'76Ûl1069-'Û 6 of the desired siloxane film. As the reaction proceeds, gaseous hydrogen chloride is produced, as indicated by the dotted lines 31 at the curves 41. A portion of the gaseous chloride is moved in the direction of flow, but a large portion of the gas, as indicated by the curves ü1 ', remains on the surface of the material. Due to the mainly laminar flow, the by-products are in such contact with the paper that they can be retained interstitially therethrough, and only move away therefrom due to gas diffusion.

Enligt föreliggande uppfinning däremot, såsom visas i fig. 1B, medför en virvlande, icke-laminär strömning av reaktanterna att väsentlig mängd av silanblandningen bringas i beröring med ytan av materialet 10, som behandlas, och åstadkommer en snabbare reaktion än vad som uppnås vid laminär strömning. Dessutom har denna virvel- strömning en renande effekt, som överför den som biprodukt bildade vätekloridgasen 32 bort från behandlingsytan, varvid endast en liten mängd, såsom anges medelst rundningarna ü2', kvarhålles på ytan.In contrast, according to the present invention, as shown in Fig. 1B, a swirling, non-laminar flow of the reactants causes a substantial amount of the silane mixture to contact the surface of the material being treated and produces a faster reaction than that obtained in laminar flow. In addition, this eddy current has a purifying effect which transfers the by-product hydrogen chloride gas 32 away from the treatment surface, leaving only a small amount, as indicated by the curves ü2 ', on the surface.

Det inses, att diagrammen i fig. 1A och 1B endast åskådliggör en möjlig förklaring på varför man enligt föreliggande uppfinning kan 'uppnå det, som man tidigare inom facket försökt uppnå under de senaste 20 åren, och att föreliggande uppfinning icke är begränsad av denna förklaring.It will be appreciated that the diagrams of Figs. 1A and 1B only illustrate a possible explanation for why one can achieve according to the present invention what has been previously attempted in the art for the past 20 years, and that the present invention is not limited by this explanation. .

En behandlingskammare 50 i enlighet med uppfnningen visas i fig. 2A. För att åstadkomma den önskade, icke-laminära strömningen är en serie hindrande organ 51 anordnade i badet av behandlingsångor- na av kiselhalogenid. Vidare är avståndet mellan de övre och undre sektionerna 51 och 53 i kammaren så litet som möjligt och i enlighet med de krav, som ställas på materialet 10, som skall behandlas, såsom exempelvis materialets tjocklek och den grad av fluktuering, som uppträder under transport av materialet genom kammaren 50. Det lilla avståndet mellan sektionerna 51 och 53 ger en smal kanal för passage av materialet. Det har visat sig, att för oellulosaark kan ett minsta kanaldjup,'såsom 0,79 mm, uppnås. Den typiska storleken av gapet mellan sektionerna i behandlingskammaren är inom området 3,18-4,8 mm, men så breda gap som 2,5 cm är tillfredsställande. : Det material 10, som skall behandlas, införes i kammaren via en tätning 60 bildade av flexibla, elastomera organ 61 och 62. En lämplig tätning är en sådan, som säljes av E.I. du Pont de Nemours & Company under handelsnamnet "VITON"g som är ett fluorelastmaterial.A treatment chamber 50 in accordance with the invention is shown in Fig. 2A. To provide the desired non-laminar flow, a series of obstruction means 51 are provided in the bath of the silicon halide treatment vapors. Furthermore, the distance between the upper and lower sections 51 and 53 of the chamber is as small as possible and in accordance with the requirements placed on the material 10 to be treated, such as for example the thickness of the material and the degree of fluctuation which occurs during transport of the material through the chamber 50. The small distance between the sections 51 and 53 provides a narrow channel for the passage of the material. It has been found that for cellulose sheets, a minimum channel depth, such as 0.79 mm, can be achieved. The typical size of the gap between the sections in the treatment chamber is in the range 3.18-4.8 mm, but gaps as wide as 2.5 cm are satisfactory. The material 10 to be treated is introduced into the chamber via a seal 60 formed by flexible elastomeric members 61 and 62. A suitable seal is one sold by E.I. du Pont de Nemours & Company under the trade name "VITON" g which is a fluoroelast material.

Under tätningen 60 är rör 71 och 72 för införande av kiselhalo- genidångor från en gasblandningskammare och ledningar 73 och 7ü anord- nade. Röret 71, som visas i detalj i fig. 2B, är inrättat för insprut- kl 10 15 20 25 30 35 #0 760li069"Û ning av behandlingsångorna med avseende på den ena sidan 11 av arket 10. Det andra röret 72 är inrättat för insprutning av ångor med av- seendeçå den motsatta sidan 12. Enligt en utföringsform av anordningai hade röret 71 en diameter D av 3,8 cm och fyrtio hål 75 vardera med en diameter av 1,6 mm och anordnade på ett avstånd av 2,5 cm från varandra. Enligt en annan utföringsform av anordningen hade röret 71 en diameter av 1,6 cm, med åtta hål 75, vardera med en diameter av 2,h mm och anordnade på ett avstånd av 2,5 cm från varandra.Under the seal 60, pipes 71 and 72 for introducing silicon halide vapors from a gas mixing chamber and lines 73 and 7ü are provided. The tube 71, shown in detail in Fig. 2B, is arranged for injecting the treatment vapors with respect to one side 11 of the sheet 10. The other tube 72 is arranged for Injection of vapors with respect to the opposite side 12. According to one embodiment of the device, the tube 71 had a diameter D of 3.8 cm and forty holes 75 each with a diameter of 1.6 mm and arranged at a distance of 2.5 According to another embodiment of the device, the tube 71 had a diameter of 1.6 cm, with eight holes 75, each with a diameter of 2, h mm and arranged at a distance of 2.5 cm from each other.

Uppsugningen av behandlingsångorna sker från en tvåkammarenhet 80. Den första kammaren 81 hålles vid ett litet vakuum och den huvud- sakliga utsugningen (till en scrubber) sker via ledningarna S3 och Så.The suction of the treatment vapors takes place from a two-chamber unit 80. The first chamber 81 is kept at a small vacuum and the main extraction (to a scrubber) takes place via the lines S3 and Så.

Ytterligare en utsugning via ledningen 85 från den andnlkammaren S2 åstadkommas sedan arket 10 passerat genom en andra tätning 60', som liknar tätningen 60.A further extraction via the conduit 85 from the breathing chamber S2 is provided after the sheet 10 has passed through a second seal 60 ', which is similar to the seal 60.

I kammaren 50 har strömningen eller flödet ett värde på Reynolds tal, som ligger över]000_ Allmänt definieras Reynolds tal genom ekvationen (1) Rn=93lf2 (1) där d = ekvivalent strömningsdiameter för kanalen i kammaren 50 eller för strömningen genom hålen 75; v = hastigheten för den gasformiga strömmen genom den ekvivalenta diametern; p = densiteten för gasströmmen; p = viskositet Vid försök, som genomfördes i enlighet med det tidigare kända förfarandet visade sig värdena på Reynolds tal vara av storleksord- ningen 10, vilket är väl inom det laminära området.In chamber 50, the flow has a value of Reynolds number that exceeds] 000_ In general, Reynolds number is defined by the equation (1) Rn = 93lf2 (1) where d = equivalent flow diameter for the channel in chamber 50 or for the flow through holes 75; v = the velocity of the gaseous stream through the equivalent diameter; p = the density of the gas stream; p = viscosity In tests carried out in accordance with the prior art procedure, the values of Reynolds' numbers were found to be of the order of 10, which is well within the laminar range.

En kammare i enlighet med fig. 2A står i kontakt mot teknikens ståndpunkt, enligt vilken öppna mellanrum förelåg för passagen av reaktanterna i tron attcbtta skulle medföra den snabba utsugningen av de anstötliga vätekloridångorna. I stället, såsom angivits ovan, blev resultatet en laminär strönning, vilken erfordrade en väsentlig behandlingstid och således medgav en reaktion av relativt lång var- aktighet mellan vätekloriden och det material, som skall behandlas.A chamber according to Fig. 2A is in contact with the prior art, according to which there were open spaces for the passage of the reactants in the belief that this would lead to the rapid extraction of the offensive hydrogen chloride vapors. Instead, as stated above, the result was a laminar strand, which required a substantial treatment time and thus allowed a reaction of relatively long duration between the hydrogen chloride and the material to be treated.

Vidare medför kammaren 50 enligt fig. 2A den lämpliga behand- lingen av relativt oporösa materia1,vLLka exempelvis icke kunde behand- las i enlighet med förut känd teknik, vilken erfordrade en uppåtriktad strömming av den för behandlingen avsedda halogeniden genom materia- let i ett försök att uppnå snabb utsugning av ångorna. _7so4o69-o 8 10 15 20 25 30 35 40 -som är ekvivalent med det tillfredsställande resultatet mellan L I fig. SA visar kurvorna a och b förhållandet mellan koncentra- tionen av silanblandningen (a) och kammarens längd, resp. koncentra- tionen av den som biprodukt bildade vätekloriden (b) som funktion av kammarens längd. Vid införselpunkten Lo börjar silanblandningen reagera med materialet och den mängd, som kvarstår, minskas då kamma- rens längd ökar. På motsvarande sätt gäller, att då mängden silanbland- ning minskar ökar mängden väteklorid. Det existerar en punkt L1, där det förekommit tillräcklig reaktion av silanen för att uppnå vattenavstötning men likväl har därvid förelegat otillräcklig ansam- ling av vätekloriden för att negativt påverka materialet. Längs ytter- ligare en längd L1-L2 av en behandlingskammare fortsätter silanbland- ningen att reagera och ökar materialets vattonavstötning, men det föreligger en motsvarande ökning av koncentrationen väteklorid och till slut uppnås en punkt L2, där ytterligare exponering av materia- let för väteklorid allvarligt påverkar materialet. Följaktligen har bahandlingskammaren 50 enligt fig. 2A, en längd, som ger ett resultat mellan punkterna L1 och L2 i fig. SA.Furthermore, the chamber 50 of Fig. 2A provides the appropriate treatment of relatively non-porous material, which for example could not be treated in accordance with the prior art, which required an upward flow of the halide to be treated through the material in an experiment. to achieve rapid extraction of the vapors. In Fig. SA, curves a and b show the relationship between the concentration of the silane mixture (a) and the length of the chamber, resp. the concentration of the hydrogen chloride (b) formed as a by-product as a function of the length of the chamber. At the insertion point Lo, the silane mixture begins to react with the material and the amount that remains decreases as the length of the chamber increases. Correspondingly, as the amount of silane mixture decreases, the amount of hydrogen chloride increases. There is a point L1, where there has been sufficient reaction of the silane to achieve water repellency, but nevertheless there has been insufficient accumulation of the hydrogen chloride to adversely affect the material. Along another length L1-L2 of a treatment chamber, the silane mixture continues to react and increases the water repellency of the material, but there is a corresponding increase in the concentration of hydrogen chloride and finally a point L2 is reached, where further exposure of the material to hydrogen chloride is severe. affects the material. Accordingly, the treatment chamber 50 of Fig. 2A has a length which gives a result between the points L1 and L2 in Fig. SA.

Justering eller inställning för erhållande av ett resultat, 1 och L2 i fig. BA kan även uppnås genom att variera strömningen av gas blandad med silanångorna. En mindre total volym gas per tidsenhet skulle uppenbarligen öka den molekylära uppehållstiden i behandlings- kammaren, vilket skulle ge ytterligare reaktion av silanerna. Fig. BB är ett annat diagram, som åskådliggör principen. Vid en längd av L1 är vattenavstötningen tillfredsställande men vid längden L2 är nedbrytningen oacceptabel, varför behandlingskammarens längd väljes mellan L och L2.Adjustment or setting to obtain a result, 1 and L2 in Fig. BA can also be achieved by varying the flow of gas mixed with the silane vapors. A smaller total volume of gas per unit time would obviously increase the molecular residence time in the treatment chamber, which would give further reaction of the silanes. Fig. BB is another diagram illustrating the principle. At a length of L1 the water repellency is satisfactory but at length L2 the degradation is unacceptable, so the length of the treatment chamber is chosen between L and L2.

I Kurvan e i flg. längd L3. Denna kurva visar att det vid utsugningsänden (L3) före- 3C visar trycket som funktion av kammarens ligger ett litet vakuum, som väsentligen reduceras till 0 (eller t.<>.m. till ett något positivt tryck) vid införseländen (Lo).I Kurvan e i flg. length L3. This curve shows that at the extraction end (L3) it shows the pressure as a function of the chamber there is a small vacuum, which is substantially reduced to 0 (or t. <>. M. To a slightly positive pressure) at the inlet end (Lo).

Försök i syfte att bestämma effekten av att variera koncentra- tionerna (i %) av de olika silanbeståndsdelarna gav de resultat, som återfinns i fig. 4. I det erhållna diagrammet (triangulära koordi- nater) förelåg 100 % av en enda silanbeståndsdel vid varje hörn, var- vid beståndsdelen anges vid dessa, varjämte mängden av denna bestånds- del progressivt minskar och slutligen når O längs den axel, för vil- ken toppunkten är ett maximum. De i fig. Ä inritade resultaten visar, att en blandning inom området R innehållande metyltriklorsilan (CH3SißT3) inom koncentrationsområdet till ungefär 70 %; metyldiklor- 10 15 20 25 30 35 #0 9 7604069-0 silan (CH3SiHCl2) inom koncentrationsområdet till ungefär 65”%: och” dimetyldiklorsilan inom koncentrationsområdet till ungefär 80 % kan åstadkomma utmärkt vattenavstötning.Attempts to determine the effect of varying the concentrations (in%) of the various silane components gave the results shown in Fig. 4. In the obtained diagram (triangular coordinates) there was 100% of a single silane component at each corners, the component being indicated at these, and the amount of this component progressively decreasing and finally reaching 0 along the axis for which the vertex is a maximum. The results plotted in Fig. Ä show that a mixture in the region R containing methyltrichlorosilane (CH 3 SiST 3) in the concentration range to about 70%; methyldichloro-silane (CH 3 SiHCl 2) within the concentration range to about 65 "%: and" dimethyldichlorosilane within the concentration range to about 80% can provide excellent water repellency.

Fukthalten för det material, som skall behandlas, exempelvis papper, kan variera mellan 3,5 och 7,5 %, varvid olika substrat er- fordrar något annorlunda värden, men fukthalten är för det mesta före- trädesvis inom området från ü,5 till 6,5 %. Om fukthalten är alltför låg föreligger otillräckligt med hydroxylgrupper för reaktion med silanblandningen. Om fukthalten är alltför hög föreligger alltför stor risk för att den kvarvarande vätekloridgasen bildar klorvätesyra.The moisture content of the material to be treated, for example paper, can vary between 3.5 and 7.5%, with different substrates requiring slightly different values, but the moisture content is mostly preferably in the range from ü, 5 to 6.5%. If the moisture content is too low, hydroxyl groups are insufficient to react with the silane mixture. If the moisture content is too high, there is too great a risk that the remaining hydrogen chloride gas will form hydrochloric acid.

I fall av cellulosamaterial varierar vanligtvis fukthalten i produk- ten (melden) mellan ü och 7 É; varför det är möjligt att behandla papperet (melden) och variera driftsbetingelserna vid behandlingen.In the case of cellulosic materials, the moisture content of the product (reported) usually varies between ü and 7 É; why it is possible to process the paper (report) and vary the operating conditions during processing.

Emellertid är det fördelaktigt att inställa râmaterialet på en fukt- halt överskridande ett värde, som ligger utanför det vid behandlingen avsedda området och därefter förtorka materialet i behandlingsanord- ningen till det önskade värdet för effektiv drift och för att säker- ställa likformighet i fukthaLten.However, it is advantageous to set the raw material to a moisture content exceeding a value which is outside the area intended for the treatment and then to dry the material in the treatment device to the desired value for efficient operation and to ensure uniformity in the moisture content.

I allmänhet utgöres bärgasen för silanbladdníngen av luft, vilket medger en behandlingshastighet av mellan 45 och 90 m/min. med en 2 %-ig silankoncentration och en kammarlängd av 2,1 m. 7 För att öka den hastighet, varmed banan av det behandlade materialet passerar genom kammaren, är det nödvändigt att öka koncentrationen av silanblandningen i bärgasen. Om försök göres för att öka koncentra- tionen i luften utöver 5 % alstras en explosiv blandning. Emellertid kan denna effekt elimineras genom att i stället för luft använda kvävgas eller någon annan inert gas, i vilket fall materialen behand- lats med så höga hastigheter som 150 m/min. med en 20 %-ig silankon- centration.In general, the carrier gas for silane blowing consists of air, which allows a treatment speed of between 45 and 90 m / min. with a 2% silane concentration and a chamber length of 2.1 m. 7 To increase the rate at which the web of the treated material passes through the chamber, it is necessary to increase the concentration of the silane mixture in the carrier gas. If attempts are made to increase the concentration in the air beyond 5%, an explosive mixture is generated. However, this effect can be eliminated by using nitrogen gas or some other inert gas instead of air, in which case the materials are treated at speeds as high as 150 m / min. with a 20% silane concentration.

Uppfinningen åskådliggöres ytterligare medelst följande icke- begränsande exempel.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

EXEMPEL I Kraftpupper med en ytvlkt av l1,3 kg (2H x 36) förtorkades för att minska dess fukthalt till ungefär 2,5 vikts-%. Det i förväg torka- de papperet bringades därefter att kontinuerligt passera genom en kammare, i vilken infördes ånger av en blandning av 65 vikts-% metyl- triklorsilan, 20 vikts-% dimetyldiklorsilan och 15 vikts-% metyldi- klorsilan. Silanreaktanterna tillföres i en koncentration av 2 vikts-% av papperets vikt. Papperet förflyttades genom behandlingskammaren med en hastighet av 15 m/min. och vid en temperatur av 32,2 - 32,8°C _,7so4oe9-o 10 10 15 20 25 _30 35 40 samt med en luftströmningshastighet av 0,028 m3/mini Sedan papperet avlägsnats från behandlingskammaren bringades detta att passera in i en eftertorkningsugn vid en temperatur av mellan 135 och 1Ä9°C. Den erhållna produkten hade en draghâllfasthet av 9,9 kg/2,5 cm bredd, vilket värde var huvudsakligen lika med draghållfastheten för obehand- lat material. Produkten hade ett värde på vattenavstötningen uppgående till 3,5 med användning av dropptestet enligt Du Pont, vilket värde anses utmärkt, och ett pH av 6,5.EXAMPLE I Kraft puppies with a basis weight of 1.3 kg (2H x 36) were pre-dried to reduce their moisture content to about 2.5% by weight. The pre-dried paper was then passed continuously through a chamber into which a mixture of 65% by weight of methyltrichlorosilane, 20% by weight of dimethyldichlorosilane and 15% by weight of methyldichlorosilane was introduced. The silane reactants are fed in a concentration of 2% by weight of the weight of the paper. The paper was moved through the treatment chamber at a speed of 15 m / min. and at a temperature of 32.2 - 32.8 ° C _, 7so4oe9-o 10 10 15 20 25 _30 35 40 and with an air flow rate of 0.028 m3 / mini After the paper was removed from the treatment chamber, it was passed into a post-drying oven at a temperature of between 135 and 1-9 ° C. The product obtained had a tensile strength of 9.9 kg / 2.5 cm width, which value was substantially equal to the tensile strength of untreated material. The product had a water repellency value of 3.5 using the Du Pont drip test, which value is considered excellent, and a pH of 6.5.

EXEMPEL II Förfarandet enligt exempel I upprepades med en fukthalt av 3,95 %, varvid en produkt erhölls, som hade en draghållfasthet av 9,5 kp/2,5 cm, en vattenavstötning av 5 och ett pH av ungefär 6,0.EXAMPLE II The procedure of Example I was repeated with a moisture content of 3.95% to give a product having a tensile strength of 9.5 kp / 2.5 cm, a water repellency of 5 and a pH of about 6.0.

EXEMPEL III Förfarandet enligt exempel I upprepades med undantag av att fukthalten var 4,ü %. Den erhållna produkten hade en draghållfasthet av 9,6 kp/2,5 om och en vattenavstötning av mellan ü,5 och 5. Dess pH var mellan 5,9 ohh 6,1.EXAMPLE III The procedure of Example I was repeated except that the moisture content was 4.1%. The product obtained had a tensile strength of 9.6 kp / 2.5 om and a water repellency of between ü, 5 and 5. Its pH was between 5.9 ohh 6.1.

EXEMPEL IV Samma material som i exempel I förtorkades till en fukthalt av Ä,Ä %, bringades att passera genom kammaren, i vilken samma silanbland- ning tillfördes i samma halt som i exempel I. Temperaturen i reaktions- kammaren var 28,3-29,200, och luftströmningshastigheten var 0,028 ms/ min. Papperet bringades att passera genom kammaren med en hastighet av 30 m/min. och gav en produkt med en draghâllfasthet av 8,2 kp/2,5 cm, en vattenavstötning av Ä och ett pH av 6,2.EXAMPLE IV The same material as in Example I was predried to a moisture content of Ä, Ä%, passed through the chamber, in which the same silane mixture was added at the same content as in Example I. The temperature in the reaction chamber was 28.3-29.200 , and the air flow rate was 0.028 ms / min. The paper was passed through the chamber at a speed of 30 m / min. and gave a product with a tensile strength of 8.2 kp / 2.5 cm, a water repellency of Ä and a pH of 6.2.

EXEMPEL V Förfarandet enligt exempel IV upprepades med undantag av att banhustigheten var H5 m/min., vilket resulterade i en produkt med en drnghällfasthet av 8,9 kp/2,5 cm och en vattenavstötning av 3,5.EXAMPLE V The procedure of Example IV was repeated except that the web speed was H5 m / min, resulting in a product with a compressive strength of 8.9 kp / 2.5 cm and a water repellency of 3.5.

ExEMPEL v: I Förfarandet enligt exempel IV upprepades med undantag av att banhastigheten var 60 m/min. vilket resulterade i en produkt med en draghållfasthet av 9,5 kp/2,5 cm, alvattenavstötning av 3,0 och ett pH av 6,5.EXAMPLE v: I The procedure of Example IV was repeated except that the web speed was 60 m / min. which resulted in a product with a tensile strength of 9.5 kp / 2.5 cm, alpha water repellency of 3.0 and a pH of 6.5.

EXEMPEL VII Silkespapper (blekt sulfitmassa) med en ytvikt av 18 g/m2 för- torkades till en fukthalt av ungefär 3,1 %. Det förtorkade papperet bringas därefter att passera kontinuerligt genom en kammare, vilken tillfördes ånger av en blandning av 65 vikts-% metyltriklorsilan, 20 vikts-% dimetyldiklcrislan och 15 vikts-% metyldiklorsilan. Silan- 10 15 25 30 40 11 e 7604069-o reaktanterna tillfördes i en koncentration av 2 vikts-% av papperets vikt och papperet.förflyttades genom kammaren med en hastighet av 15 m/min., varvid luft tillfördes kammaren med en hastighet av 0,028 m3/min.; sedan papperet avlägsnats från behandlingskammaren infördes detta i en eftertorkningsugn vid en temperatur av 135-149°C. Den er- hållna produkten hade en draghållfasthet av 2,9 kp/2,5 cm bredd, vilken draghållfasthet var huvudsakligen lika med draghållfastheten för det obehandlade materialet. Produkten hade en vattenavstötning av 3,5-Ä,5.EXAMPLE VII Tissue paper (bleached sulphite pulp) having a basis weight of 18 g / m 2 was pre-dried to a moisture content of about 3.1%. The pre-dried paper is then passed continuously through a chamber which has been purged with a mixture of 65% by weight of methyltrichlorosilane, 20% by weight of dimethyldichlorocilane and 15% by weight of methyldichlorosilane. The silane reactants were fed at a concentration of 2% by weight of the weight of the paper and the paper was moved through the chamber at a speed of 15 m / min, whereby air was supplied to the chamber at a rate of 0.028 m3 / min .; after the paper was removed from the treatment chamber, it was placed in a post-drying oven at a temperature of 135-149 ° C. The product obtained had a tensile strength of 2.9 kp / 2.5 cm width, which tensile strength was substantially equal to the tensile strength of the untreated material. The product had a water repellency of 3,5-Ä, 5.

EXEMPEL VIII Kräppapper med en ytvikt av 55 8/mg framställdes utgående från naturligt kraftpapper, förtorkades till en fukthalt av Ä % och bringa- des att passera genom en reaktionskammare, vilken kontinuerligt till- fördes ånger av en-blandning av 65 vikta-% metyltriklorsilan, 20 viktsßf» dimeuylaiklørsilﬁn och 15 vikus-“ß metymiklorsilan. silan- reaktanterna infördes i en koncentration av 6,1 vikts-% av papperets vikt. Banhastigheten var 60 m/min.; kvävgas användes som bärgas, och silanångorna representerade 20 % av det totala gasflödet. Sedan papperet avlägsnats från behandlingskammaren bringades detta att passera in i en eftertorkningsugn vid 135-14900. Den erhållna produk- ten bibehåll 91,6 % av den ursprungliga draghållfastheten och hade en vattenavstötning av 3-3,5.EXAMPLE VIII Crepe paper having a basis weight of 55 8 / mg was prepared from natural kraft paper, pre-dried to a moisture content of%% and passed through a reaction chamber, which was continuously fed with a mixture of 65% by weight of methyltrichlorosilane. , 20 viktsßf »dimeuylaiklørsil ﬁ n and 15 vikus-“ ß metymiclorsilan. the silane reactants were introduced at a concentration of 6.1% by weight of the weight of the paper. The track speed was 60 m / min .; nitrogen gas was used as the carrier gas, and the silane vapors represented 20% of the total gas flow. After the paper was removed from the treatment chamber, it was passed into a post-drying oven at 135-14900. The product obtained maintained 91.6% of the original tensile strength and had a water repellency of 3-3.5.

EXEMPEL IX Förfarandet enligt exempel VIII användes med undantag av att fukthalten var 6 %, silanerna tillfördes i en halt av 1,7 vikts-%, och banhastigheten var 120 m/min. Den erhållna produkten bibehöll 9h,6 % av den ursprungliga draghållfastheten och hade en vattenavstöt- ning av 3.EXAMPLE IX The procedure of Example VIII was used except that the moisture content was 6%, the silanes were fed at a content of 1.7% by weight, and the web speed was 120 m / min. The resulting product maintained 9h, 6% of the original tensile strength and had a water repellency of 3.

EXEMPEL X Förfarandet enligt exempel VIII tillämpades med undantag av att fukthalten var 5 %, silanerna tillsattes i en halt av 1,6 vikts-% och banhastigheten var 90 m/min. Den erhållna produkten bibehöll 87,Ä % av den ursprungliga draghållfastheten och hade en vattenavstöt- ning av 3,5 -M.EXAMPLE X The procedure of Example VIII was applied except that the moisture content was 5%, the silanes were added at a content of 1.6% by weight and the web speed was 90 m / min. The product obtained retained 87% of the original tensile strength and had a water repellency of 3.5 .mu.m.

Med användning av den allmänna teknik, som beskrivits i exemplen ovan, har följande typer av papper behandlats.Using the general technique described in the examples above, the following types of paper have been treated.

EXEMPEL XI .19,1 kg halvblekt kraftpapper, som bibehöll 90 % av den ur- sprungliga draghållfastheten och hade en vattenavstötning av 5. 7604069-(3 12 EXEMPEL XII 5,9 kg karboniseringspapper, som bibehöll 35 % av den ursprung- liga draghållfastheten och hade en vattenavstötning av 3,5.EXAMPLE XI .19.1 kg of semi-bleached kraft paper, which retained 90% of the original tensile strength and had a water repellency of 5. 7604069- (3 12 EXAMPLE XII 5.9 kg of carbonization paper, which retained 35% of the original tensile strength and had a water repellency of 3.5.

EXEMPEL XIII 5 13,6 kg naturligt kraftpapper, som bibehöll 81 % av den ursprung- liga draghållfastheten och hade en vattenavstötning av H - 4,5.EXAMPLE XIII 5 13.6 kg of natural kraft paper, which retained 81% of the original tensile strength and had a water repellency of H - 4.5.

EXEMPEL XIV Manillapappor, som bibohöll 100 % av den ursprungliga draghåll- fastheten och hade en vattenavstötning av 5. 10 Eäcmniflfšß 'XV Brunt omslagspaﬁper, som bibehäll 95 % av den ursprungliga dragñållfastheten och hade en vattenavstötning av 5.EXAMPLE XIV Manila paper, which maintained 100% of the original tensile strength and had a water repellency of 5. 10 Eäcmniflfšß 'XV Brown wrapping paper, which maintained 95% of the original tensile strength and had a water repellency of 5.

EXEM PEL XVI Blått dekorativt kräppupper, som bibehöll en icke bestämd andel 15 av dess ursprungliga draghåLlfasthet och hade en vattenavstötning av R-ü,5.EXAMPLE XVI Blue decorative crepe puppet, which retained an indefinite proportion of its original tensile strength and had a water repellency of R

~ EXEMPEL XVII Blått steriliserbart omslagspapper, som bibehöll 75 % av den ursprungliga draghållfastheten och hade en vattenavstötning av 3-3,5.EXAMPLE XVII Blue sterilizable wrapping paper, which retained 75% of the original tensile strength and had a water repellency of 3-3.5.

Claims

10 15 20 25 1; 7604069-0 PATENT CLAIMS

1. l. Methods of making paper water-repellent without unacceptable acid decomposition, introducing silicon halide vapors into a treatment chamber through which the paper is passed, characterized in that the vapors are imparted to a non-laminar flow over the entire treatment length of the chamber.

2. A method according to claim 1, characterized in that the Reynolds number for the flow of the vapors is greater than about 1000.

3. A method according to claim 1, characterized in that the treatment length ends where further exposure of the paper to the vapors results in a negligible improvement of the water repellency.

4. A method according to claim 1, characterized in that the vapors are extracted from the chamber using a vacuum.

An apparatus for making paper water-repellent without unacceptable acid degradation, comprising a treatment chamber (50), an apparatus for feeding the paper (10) through the chamber, an apparatus (71, 72) for introducing silicon halide vapors into the chamber, k characterized by a device (51) for imparting a non-laminar current to the vapors.

Device according to claim 5, characterized in that the chamber (50) comprises a narrow channel for passage of the paper, wherein the minimum width of the channel is less than 2.5 cm.

Device according to claim 5, characterized in that the chamber comprises obstructing elements (51) for maintaining the non-laminar flow.

Device according to claim 5, characterized by a device (83, 84) for extracting the vapors by means of a vacuum.

Device according to claim 5, characterized by a pipeline (71, 72) with spaced holes (75) for introducing the vapors into the treatment chamber.

10. l0. Device according to claim 8, characterized in that said extraction device comprises two chambers (81, 82). BEFORE PUBLICATIONS: US 3,856,558 (427-248)